EP0308344A1 - Opercule arrière pour conteneur de missile - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
- F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
- F41F3/04—Rocket or torpedo launchers for rockets
- F41F3/0413—Means for exhaust gas disposal, e.g. exhaust deflectors, gas evacuation systems
Definitions
- the present invention relates to a rear cover for a missile container and more particularly for a missile container on board warships.
- Warships generally include several missile storage and launching units, each unit called a module comprising a variable number of containers in each of which a missile is stored. Each container is used both for storing the missile and as a launch tube. When the missile is fired, the gases are evacuated by a gas evacuation conduit into which the lower parts of the containers open, the evacuation of the gases to the atmosphere being carried out through a central chimney around which are arranged the containers of each module.
- each container comprises means suitable for opening the upper cover for the passage of the missile after firing, and the lower cover for the passage of gases in the gas evacuation duct.
- Missile handling means such as handling cranes are also provided on warships and are assigned either to a single module or to a group of modules and this, generally according to the number of module containers.
- the lower or rear lid of a container can have different structures.
- the rear container lid On warships currently in service, the rear container lid is in one piece or in several elements and is of the lost type, that is to say that it is not recovered or reused, to the main reason that it is badly damaged by missile gas. So the seal rear of the container is therefore opened at the same time as the missile is fired, and remains open after launching the missile, thus permitting permanent communication between the gas evacuation pipe and the empty container.
- the gases of this other missile will come to fill the empty container or containers which communicate with each other through the gas evacuation duct.
- the accumulation of gases in an empty container has the effect of creating an overpressure at the level of the upper door of the module. Such an overpressure which is greater than in the lower part of the container is, moreover, damaging for the various seals of the upper door as well as for the adjacent container.
- Another solution would be to mount a lower door which would open when the missile was fired, but which could close tightly after the missile had left.
- the door should withstand the environment of many shots. Consequently, it should be heavy, thick and robust, which would require a motorization, thereby entailing a significant investment.
- the present invention aims to remedy the aforementioned drawbacks and to provide a rear or lower cover for a missile container, of the non-recoverable type but which can be closed after the launch of said missile.
- the rear cover according to the invention is of the type comprising several elements which are mounted between two upper and lower support members and which are capable of deforming very quickly from an initial position of closure by the gases produced during ignition. of the missile, and it is characterized in that that each element of the cover is elastic and deforms around at least one rounded part formed on said lower member.
- the radius of curvature of the rounded parts of the support member is chosen in particular as a function of the opening which it is desired to provide for the passage of gases in the gas evacuation duct of the module.
- a missile module on board a warship comprises several containers (1) similar to that shown in FIG. 1, each container (1) constituting a housing and a launch tube for a missile (2), the various containers a module being interconnected by a gas discharge conduit of which only a part (3) is shown.
- Each container (1) is closed at the upper part by an upper cover (4) which is open when the missile is launched, and at the lower part by a lower cover designated as a whole by the reference (5), which is housed in an orifice (6) formed in the lower structure of the module and through which the combustion gases of the missile pass, after firing, to then be evacuated by the gas evacuation pipe (3).
- the means for opening the upper door of the module as well as the control means necessary for launching and storing the missile are not shown for the sake of clarity of the drawings.
- the lower cover according to the present invention comprises according to a first embodiment shown in Figures 2 to 4, two upper frames (7) and lower (8), between which are arranged a set (9) of plates.
- the assembly (9) comprises in the center four plates (10) superimposed on each other, identical to that shown in FIG. 3.
- Each plate 10 is constituted by four triangular elastic elements (11) made of an appropriate material such as spring steel, and each have a thickness of about 3/10 mm, and this, to have a total thickness of about 1.2 mm.
- the elastic elements (11) are not contiguous and provide between them a space 12 between their edges, so that under the thrust of the missile propellants, they can bend in the direction of thrust of said gases, the outer edges (13) being held firmly between the frames (7) and (8).
- each plate (10) is made up of separate triangular elements (11), but it could be produced in the form of a single plate having grooves or zones of lower resistance similar to those which will be described in connection with the plate shown in FIG. 4, the aim being that each plate 10 can easily tear in appropriate places in order to provide a most efficient central section for the passage of gases from inside container (1) to the gas evacuation pipe 3.
- a thin aluminum plate (14) On each side of the stack of plates (10) is bonded a thin aluminum plate (14), said plates (14) opening along the lower edges (15) of the elastic elements (11) between which is delimited the space (12).
- a plate (16) On each aluminum plate (14) is bonded a plate (16) constituting a thermal protection, shown in FIG. 4, and which comprises lines of weaker resistance (17) along which said thermal protection (16) is torn at opening the door.
- the thermal protection is intended to keep the elastic elements (11) their mechanical properties.
- the lines of least resistance (17) coincide vertically with the axes of the space 12 of the plates 10 so that the stack which has just been described opens very exactly in the same places and thus avoids an anarchic tearing of the different plates stacking, which anarchic tearing would be detrimental to a good return of said plates to their initial position shown in Figure 2, after launching the missile, as would be described later.
- a retaining grid (18) is arranged between the upper frame (7) and the adjacent thermal protection
- the retaining grid (18) has the function of preventing the deformable and sectionable stack constituted by the plates (10), (14) and (16) from bending upwards when they are returned to the initial position. Indeed, after the launch of the missile and the opening of the lower door (5) of the container (1), the elastic elements (11) could exceed the initial position after deformation, due to their elasticity or under pressure due to the firing of another missile. Such overshoot is prevented by the retaining grid (18) which also plays the role of additional protection in addition to that provided by the thermal protection (16).
- the lower frame (8) has a rounded internal peripheral edge (19) around which the deformable and sectionable stack (10), (14) and (16) deforms upon opening after sectioning along the edges (15) of the plates (10) and lines of least resistance (17) of thermal protections (16).
- the radius of curvature of the internal peripheral edge (19) depends essentially on the extent of the deformation desired for the deformable stack or in other words the cross-section for the gases to the exhaust duct (3).
- One solution for having a small radius of curvature while ensuring a most efficient passage section for gases is to produce a deformable stack of small thickness. This object is achieved by choosing elastic elements (11) with a thickness of approximately 0.3 mm, the aluminum plates (14) and the thermal protections (16) having thicknesses respectively of approximately 0.4 mm and 5 mm.
- the aluminum plates (14) are cut approximately along the edges (15) of the elements (11). Due to the high temperature of the gases produced by the missile during the launching phase, the small aluminum strips which protrude from the edges (15) are leveled by the flames. Therefore, we obtain a space (12) between the elastic elements (11) perfectly clean and delimited. After deformation, the stack (10), (14) and (16) returns to the initial position and the space (12) provides a section of approximately 20 cm2. Thus, after launching the missile, the container (1) is closed again and communicates with the gas evacuation duct (6) only through the section of 20 cm2, which corresponds to less than 5% of the section of total passage which is offered to gases.
- FIG. 5 Another embodiment of the invention ( Figures 5 and 6) consists in using support members (50) (51) in the form of bars, the lower bar (51) of which is rounded.
- the cover (53) consists of a or two elements (54) (55), said cover being fixed between the two bars (50) (51).
- the structure of the cover is shown in Figure 6 and comprises the same constituent parts as the cover shown in Figure 2, the references in the figure being assigned an index a .
- the invention is in no way limited to the embodiments described and shown, it is capable of numerous variants accessible to those skilled in the art according to the envisaged applications, without departing from the scope of the invention.
- the cover By changing the shape and the number of constituent elements of the cover, it can be adapted to the evacuation duct to allow automatic opening of the latter in the event of inadvertent firing of one of the missiles.
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Abstract
Description
- La présente invention concerne un opercule arrière pour conteneur de missile et plus particulièrement pour conteneur de missile embarqué sur des bâtiments de guerre.
- Les bâtiments de guerre comprennent généralement plusieurs unités de stockage et de lancement des missiles, chaque unité appelée module comportant un certain nombre variable de conteneurs dans chacun desquels un missile est entreposé. Chaque conteneur sert à la fois au stockage du missile et comme tube de lancement. Lorsque le missile est mis à feu, les gaz sont évacués par un conduit d'évacuation des gaz dans lequel débouchent les parties inférieures des conteneurs, l'évacuation des gaz à l'atmosphère étant effectuée à travers une cheminée centrale autour de laquelle sont disposés les conteneurs de chaque module. De plus, chaque conteneur comprend des moyens propres à ouvrir l'opercule supérieur pour le passage du missile après la mise à feu, et l'opercule inférieur pour le passage des gaz dans le conduit d'évacuation des gaz.
- Des moyens de manutention de missile tels que des grues de manutention sont également prévus sur les bâtiments de guerre et sont affectés soit à un seul module ou à un groupe de modules et ce, généralement en fonction du nombre de conteneurs de modules.
- L'opercule inférieur ou arrière d'un conteneur peut présenter différentes structures. Sur les bâtiments de guerre actuellement en service, l'opercule arrière de conteneur est d'une seule pièce ou en plusieurs éléments et est du type perdu, c'est-à-dire qu'il n'est pas récupéré ou reutilisé, pour la raison essentielle qu'il est endommagé gravement par les gaz du missile. Ainsi, l'opercule arrière du conteneur est donc ouvert en même temps que le missile est tiré, et reste ouvert après le lancement du missile, permettant alors une communication permanente entre le conduit d'évacuation des gaz et le conteneur vide. Lors d'un tir ou lancement d'un autre missile stocké dans un conteneur voisin, il s'ensuit que les gaz de cet autre missile vont venir remplir le ou les conteneurs vides qui communiquent entre eux par le conduit d'évacuation des gaz. L'accumulation des gaz dans un conteneur vide a pour effet de créer une surpression au niveau de la porte supérieure du module. Une telle surpression qui est plus importante que dans la partie inférieure du conteneur est, de plus, dommageable pour les différents joints d'étanchéité de la porte supérieure ainsi que pour le conteneur adjacent.
- Une autre solution consisterait à monter une porte inférieure qui s'ouvrirait à la mise à feu du missile, mais qui pourrait se refermer de façon étanche après le départ du missile. La porte devrait résister à l'environnement de nombreux tirs. En conséquence, elle devrait être lourde, épaisse et robuste ce qui nécessiterait une motorisation, entraînant par là même un investissement important.
- La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et de proposer un opercule arrière ou inférieur pour conteneur de missile, du type non récupérable mais qui puisse se refermer après le lancement dudit missile.
- L'opercule arrière selon l'invention est du type comportant plusieurs éléments qui sont montés entre deux organes support supérieur et inférieur et qui sont susceptibles de se déformer très rapidement d'une position initiale de fermeture par les gaz produits lors de la mise à feu du missile, et elle est caractérisée en ce que chaque élément de l'opercule est élastique et se déforme autour d'au moins une partie arrondie ménagée sur ledit organe inférieur.
- Grâce à l'élasticité des éléments de l'opercule et aux parties arrondies autour desquelles ils se déforment, on obtient non seulement une ouverture convenable de l'opercule par la déformation desdits éléments ménageant entre eux un espace suffisant pour le passage des gaz dans le conduit d'évacuation, mais également l'assurance que les éléments reviennent vers leur position initiale de fermeture.
- Il va de soi que le rayon de courbure des parties arrondies de l'organe support est choisi notamment en fonction de l'ouverture qu'on souhaite ménager pour le passage des gaz dans le conduit d'évacuation des gaz du module.
- D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront dans les autres revendications ainsi qu'à la lecture de la description de plusieurs modes de réalisation préférés de l'invention, ainsi que des dessins annexés sur lesquels.
- La figure 1 est une représentation schématique d'un conteneur renfermant un missile et muni de l'opercule inférieur selon l'invention.
- La figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle de l'opercule inférieur du conteneur selon l'invention.
- La figure 3 est une vue de dessus des éléments élastiques de l'opercule.
- La figure 4 est une vue de dessus d'une protection thermique interposée entre le cadre supérieur et les éléments élastiques de l'opercule.
- La figure 5 est une vue de dessus de l'opercule suivant un autre mode de réalisation de l'invention.
- La figure 6 est une coupe à plus grande échelle de la moitié de l'opercule représentée sur la figure 5.
- Un module de missiles embarqués sur un bâtiment de guerre comprend plusieurs conteneurs (1) analogues à celui représenté sur la figure 1, chaque conteneur (1) constituant un logement et un tube de lancement pour un missile (2), les différents conteneurs d'un module étant reliés entre eux par un conduit d'évacuation des gaz dont seule une partie (3) est représentée. Chaque conteneur (1) est fermé à la partie supérieure par un opercule supérieur (4) qui est ouvert au lancement du missile, et à la partie inférieure par un opercule inférieur désigné dans son ensemble par la référence (5), qui est logé dans un orifice (6) ménagé dans la structure inférieure du module et à travers lequel passent les gaz de combustion du missile, après la mise à feu, pour être évacués ensuite par le conduit d'évacuation des gaz (3). Les moyens pour ouvrir la porte supérieure du module ainsi que ceux de commande nécessaires au lancement et au stockage du missile ne sont pas représentés pour des raisons de clarté des dessins.
- L'opercule inférieur selon la présente invention comprend suivant un premier mode de réalisation représenté sur les figures 2 à 4, deux cadres supérieur (7) et inférieur (8), entre lesquels sont disposés un ensemble (9) de plaques. L'ensemble (9) comprend au centre quatre plaques (10) superposées les unes sur les autres, indentiques à celle représentée sur la figure 3. Chaque plaque 10 est constituée par quatre éléments élastiques triangulaires (11) réalisés en un matériau approprié tel que de l'acier à ressort, et présentent chacun une épaisseur d'environ 3/10 mm, et ce, pour avoir une épaisseur totale d'environ 1,2 mm. Les éléments élastiques (11) ne sont pas jointifs et ménagent entre eux un espace 12 entre leurs bords, de manière que sous la poussée des gaz de propulsion du missile, ils puissent se courber dans la direction de poussée desdits gaz, les bords extérieurs (13) étant maintenus fermement entre les cadres (7) et (8). Dans l'exemple représenté sur la figure 3, chaque plaque (10) est constituée d'éléments triangulaires distincts (11), mais on pourrait la réaliser sous la forme d'une plaque unique présentant des rainures ou des zones de moindre résistance analogues à ceux qui seront décrits à propos de la plaque représentée sur la figure 4, le but poursuivi étant que chaque plaque 10 puisse de déchirer facilement en des endroits appropriés afin de ménager une section centrale la plus efficace pour le passage des gaz depuis l'intérieur de conteneur (1) vers le conduit d'évacuation des gaz 3.
- De chaque côte de la pile de plaques (10) est collée une mince plaque d'aluminium (14), lesdites plaques (14) s'ouvrant le long des arêtes inférieures (15) des éléments élastiques (11) entre lesquels est délimité l'espace (12). Sur chaque plaque d'aluminium (14) est collée une plaque (16) constituant une protection thermique, représentée sur la figure 4, et qui comprend des lignes de moindre résistance (17) le long desquelles ladite protection thermique (16) est déchirée à l'ouverture de la porte. La protection thermique est destinée à conserver aux éléments elastiques (11) leurs propriétés mécaniques. Les lignes de moindre résistance (17) coincident verticalement avec les axes de l'espace 12 des plaques 10 de façon que l'empilage qui vient d'être décrit s'ouvre très exactement aux mêmes endroits et éviter ainsi un déchirement anarchique des différentes plaques de l'empilage, lequel déchirement anarchique serait préjudiciable à un bon retour desdites plaques vers leur position initiale représentée sur la figure 2, après lancement du missile, comme il serait décrit ultérieurement.
- Une grille de retenue (18) est disposée entre le cadre supérieur (7) et la protection thermique adjacen
- La grille de retenue (18) a pour fonction d'empêcher que l'empilage déformable et sectionnable constitué par les plaques (10), (14) et (16) ne se recourbent vers le haut lors de leur rappel vers la position initiale. En effet, après le lancement du missile et l'ouverture de la porte inférieure (5) du conteneur (1), les éléments élastiques (11) pourraient dépasser la position initiale après déformation et ce, en raison de leur élasticité ou sous la pression dûe au tir d'un autre missile. Un tel dépassement est empêché grâce à la grille de retenue (18) qui joue également le rôle de protection supplémentaire en plus de celle assurée par la protection thermique (16).
- Le cadre inférieur (8) présente un bord périphérique interne arrondi (19) autour duquel l'empilage déformable et sectionnable (10), (14) et (16) se déforme à l'ouverture après sectionnement le long des arêtes (15) des plaques (10) et des lignes de moindre résistance (17) des protections thermiques (16). Le rayon de courbure du bord périphérique interne (19) dépend essentiellement de l'ampleur de la déformation souhaitée pour l'empilage déformable ou en d'autres termes de la section de passage pour les gaz vers le conduit d'évacuation (3). Une solution pour avoir un rayon de courbure faible tout en assurant une section de passage la plus efficace pour les gaz est de réaliser un empilage déformable de faible épaisseur. Ce but est atteint en choisissant des éléments élastiques (11) d'épaisseur d'environ 0,3 mm, les plaques d'aluminium (14) et les protections thermiques (16) présentant des épaisseurs respectivement d'environ 0,4 mm et 5 mm.
- Lors du sectionnement de l'empilage (10), (14) et (16), les plaques d'aluminium (14) sont sectionnées approximativement le long des arêtes (15) des éléments (11). En raison de la température élevée des gaz produits par le missile pendant la phase de lancement, les petites bandes d'aluminium qui dépassent des arêtes (15) sont arrasées par les flammes. De ce fait, on obtient un espace (12) entre les éléments élastiques (11) parfaitement net et délimité. Après déformation, l'empilage (10), (14) et (16) revient vers la position initiale et l'espace (12) ménage une section d'environ 20 cm². Ainsi, après lancement du missile, le conteneur (1) est fermé à nouveau et ne communique avec le conduit d'évacuation des gaz (6) que par la section de 20 cm², ce qui correspond à moins de 5 % de la section de passage totale qui est offerte aux gaz. Ceci est très important pour les autres conteneurs du module contenant encore les missiles. En effet, après lancement d'un autre missile du module, les gaz passent dans le conduit d'évacuation (6) et remplissent le ou les conteneurs ne comprenant plus de missile et tendent à créer une montée brutale de pression dans le ou les conteneurs vides et notamment au niveau de la porte supérieure. Grâce à l'espace (12) maintenu ouvert, après rappel ou fermeture de l'empilage déformable (10), (14) et (16), les gaz circulant dans le conduit d'évacuation (3) sont filtrés totalement lors de leur passage dans le conteneur vide, tout en assurant un écoulement desdits gaz dans le conduit d'évacuation (3) de l'ordre de 99 %. En conséquence, il n'y a pas lieu de surdimensionner les conteneurs comme cela est effectué dans les conteneurs de l'art antérieur, dont l'opercule inférieur reste totalement ouvert après lancement du missile.
- Un autre mode de réalisation de l'invention (figures 5 et 6) consiste à utiliser des organes de support (50) (51) sous forme de barres dont la barre inférieure (51) est arrondie. L'opercule (53) est constitué par un ou deux éléments (54) (55), ledit opercule étant fixé entre les deux barres (50) (51). La strucutre de l'opercule est représentée sur la figure 6 et comprend les mêmes parties constitutives que l'opercule représenté sur la figure 2, les références sur la figure étant affectées d'un indice a.
- Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art suivant les applications envisagées, sans s'écarter du cadre de l'invention. En changeant la forme et le nombre d'éléments constitutifs de l'opercule, on peut adapter ce dernier au conduit d'évacuation pour permettre une ouverture automatique de ce dernier dans le cas d'une mise à feu intempestive d'un des missiles.
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